【摘 要】
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北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）广泛应用于灾害预测、通信服务、道路安全、地质勘测等领域,对国家的国防安全、通讯安全以及市场经济发展都具有重要意义。随着北斗卫星导航系统的信号覆盖范围不断扩大,其终端设备——卫星信号接收机的研发遇到了前所未有的机遇和挑战。基带信号处理模块是卫星导航信号接收机的重要组成部分。其中基带信号跟踪模块的可靠性很大
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北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）广泛应用于灾害预测、通信服务、道路安全、地质勘测等领域,对国家的国防安全、通讯安全以及市场经济发展都具有重要意义。随着北斗卫星导航系统的信号覆盖范围不断扩大,其终端设备——卫星信号接收机的研发遇到了前所未有的机遇和挑战。基带信号处理模块是卫星导航信号接收机的重要组成部分。其中基带信号跟踪模块的可靠性很大程度上影响了卫星导航电文解调正确率。接收机能够准确、高效的完成对卫星信号的跟踪,是其提供定位、授时、通信等服务的前提条件。因此,本课题——BDS基带信号跟踪算法的研究和FPGA实现具有重要研究意义。本文首先对北斗卫星定位导航系统实现定位功能的基本原理、卫星信号组成特征、造成定位结果精度降低的原因等几个基础方面进行了说明。然后,本文介绍了基带信号处理算法,并使用Matlab验证了算法的正确性。最后,本文介绍了其核心内容——基带信号跟踪算法的FPGA设计与实现。本设计在QuartusⅡ开发环境下,使用硬件描述语言Verilog HDL,采用自顶向下的设计模式,借助FPGA开发平台,实现BDS基带信号跟踪模块的硬件设计。本设计借助Modelsim仿真工具,对各个模块进行了功能验证,验证通过后借助Altera DE4开发平台完成整体模块的板级测试。本设计将跟踪模块解调出的导航电文送入位置解算模块,最终解算得到的位置和真实位置在误差允许范围内一致,证明跟踪模块硬件实现的正确性。
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